再生骨料混凝土干燥收缩裂缝试验研究

与普通混凝土相比,再生骨料混凝土因干燥收缩率较大,特别是在有约束的情况下,产生干燥收缩裂缝的可能性较大.试验着眼于再生骨料混凝土耐久性中的干燥收缩性能,以不同强度等级、不同环境因素为变量,对不同组配再生骨料混凝土在抵抗干燥收缩裂缝方面与普通混凝土进行对比性试验研究.试验结果表明,随着龄期的增长,各系列混凝土的干燥收缩裂缝总面积有所加大,在相对湿度较接近时,随着环境温度的提高,各系列混凝土的干燥收缩裂缝总面积在增加;再生骨料混凝土的干燥收缩裂缝总面积比对比用普通混凝土大,裂缝数量,裂缝宽度都明显增加,特别是细骨料100％使用再生骨料的C50再生骨料混凝土的干燥收缩裂缝总面积比粗骨料100％使用再生骨料系列混凝土大.     

养护环境及置换率对再生混凝土干燥收缩裂缝的影响

试验以不同环境、不同再生粗骨料置换率为变量对C30再生混凝土抵抗干燥收缩裂缝性能进行了基础性试验研究,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,在相对湿度(RH60％)相同条件下,再生混凝土与普通混凝土随着干燥环境温度的提高,自由干燥收缩长度变化率逐渐加大;在相同干燥温度条件下,随着再生粗骨料置换率的增加,混凝土自由干燥收缩率也会加大;在环境相对湿度(RH60％)相同条件下,混凝土的干燥温度越高,早期干燥收缩裂缝产生的龄期就越早;在混凝土干燥温度相同条件下,再生粗骨料置换率越大,早期干燥收缩裂缝产生的龄期就越早,再生粗骨料的置换率对再生混凝土极限抗拉强度的影响有限.     

膨胀剂在抵抗再生混凝土干燥收缩性能中的应用

因再生粗骨料表面附着砂浆的吸水率较大,再生骨料混凝土在干燥收缩性能方面与普通混凝土相比差距较大,也制约再生骨料混凝土在混凝土结构中的实际应用.利用复合膨胀剂来提高再生骨料混凝土的抗干缩性能.本研究测量量骨料置换率为50％和100％的再生骨料混凝土抗压强度和收缩曲线.结果表明,掺8％～15％膨胀剂的再生骨料混凝土(50％置换率)与普通混凝土有相近的干缩曲线;但当骨料置换率增加到100％,膨胀剂对降低再生骨料混凝土的收缩没有明显作用.     

内填充再生混凝土短柱单轴抗压试验研究

再生骨料混凝土要想应用在钢筋混凝土结构构件上,不仅在力学性能方面满足结构所需的性能指标要求,还应在耐久性能方面满足结构设计使用寿命年限的要求.因再生骨料混凝土在耐久性能方面与普通混凝土相比存在诸多性能不稳定因素,直接导致再生骨料混凝土在实际应用当中受到很大的限制.本试验研究为了尝试提高再生骨料混凝土耐久性能的一种方法,制作了内填充再生骨料混凝土短柱,并对其进行了单轴抗压试验研究,从力学性能方面研究内填充再生混凝土试件的整体工作性能.试验结果表明,内填充再生骨料混凝土短柱的轴向变形能力与普通整体浇筑钢筋混凝土短柱较接近,并具有良好的韧性.     

自密实轻骨料混凝土约束收缩试验及抗裂性能研究

试验采用高强页岩陶粒及Ⅰ级粉煤灰制备工作性能良好的自密实轻骨料混凝土(SCLC),通过环形约束收缩试验,进行密封与外侧面干燥两种条件下的约束收缩试验,研究自密实轻骨料混凝土约束收缩应变随着龄期发展规律及抗裂性能.研究结果表明:自密实轻骨料混凝土在3 d前的自生收缩与干燥收缩大于普通混凝土,14 d后的自生收缩与干燥收缩低于普通混凝土;掺加Ⅰ级粉煤灰可以明显提高新拌SCLC浆体的工作性能,也能有效抑制SCLC的自生收缩,但其掺量应该控制在25％以内较合适;以开裂风险系数η作为混凝土的抗裂性能评价指标,自密实轻骨料混凝土的抗裂能力要高于普通混凝土,但SCLC在达到临界开裂状态后很快产生贯穿性裂缝,其开裂的时间反而比普通混凝土早.     

不同骨料用量与尺寸对混凝土干缩性能影响

试验以不同骨料用量与尺寸为变量,研究了C30混凝土配合比条件下对混凝土干缩性能的影响,试验结果表明,随着混凝土干燥收缩龄期的增加,不同组配C30混凝土的干燥收缩长度变化率都有所增加;再生骨料组配混凝土的干燥收缩长度变化率要比普通混凝土大;在相同混凝土配比条件下随着骨料用量(体积率)的增加,不同组配混凝土的干燥收缩长度变化率都有所下降趋势,普通天然骨料体积变化率对混凝土干燥收缩长度变化率影响更明显,骨料用量越多,干燥收缩率越小;但再生骨料随着体积率的增大对混凝土干燥收缩长度变化率的影响相对有限;在相同配比条件下适当增加粗骨料的用量在一定程度上可以缓解混凝土的干燥收缩.     

不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响

为了探明不同强度砂浆界面过渡区对再生骨料混凝土性能的影响,试验以再生骨料表面不同的砂浆强度以及附着率作为变量,配置了不同强度等级的再生骨料混凝土,与普通混凝土进行了对比性强度试验以及碳化试验.试验结果表明,高强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制低强度等级的再生混凝土,即再生混凝土内部旧砂浆界面过渡区强度比再生混凝土内部新砂浆界面过渡区强度高时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土强度几乎相同,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土的强度影响不大,但碳化深度有所增大.当使用低强度原生混凝土经破碎后作为再生骨料配制高强度等级再生混凝土,也就是再生混凝土内部再生骨料与旧砂浆界面过渡区强度比新砂浆界面过渡区强度低时,再生骨料混凝土的强度与普通混凝土相差较大,再生骨料表面砂浆的强度以及附着率对再生混凝土强度影响较大.     

再生骨料砂浆附着率及取代率对混凝土强度和干缩的影响

试验以不同取代率、不同水泥砂浆附着率为变量对C30再生混凝土的强度及干燥收缩耐久性能进行了试验研究.通过与普通混凝土试验相对比,探究砂浆附着率对再生混凝土强度及干燥收缩性能的影响.结果表明,再生粗骨料取代率相同时随着砂浆附着率的增加,C30混凝土的抗压强度也呈下降趋势;再生粗骨料砂浆附着率相同时随着再生粗骨料取代率的增加,C30混凝土的抗压强度也会略有降低.当采用同一种砂浆附着率再生粗骨料时,随着再生粗骨料取代率的增加混凝土的干燥收缩也会增大;再生粗骨料取代率相同时砂浆附着率越大,混凝土干燥收缩长度变化率也会变大.     

弯曲裂缝对再生混凝土构件碳化性能影响的试验研究

混凝土是脆性材料,抗拉强度远低于其抗压强度,钢筋混凝土构件在使用时往往处于带裂缝工作状态.当钢筋混凝土构件表面混凝土的裂缝达到一定宽度之后,经过时间的推移,有可能直接影响结构的正常使用以及耐久性,甚至影响结构的功能和安全性.试验着眼于再生混凝土表面弯曲裂缝对钢筋混凝土构件碳化性能的影响,以不同强度等级(C20、C40)和裂缝宽度(0.1 mm、0.2 mm)为变动因素进行了对比性碳化试验,试验结果表明,与没有倒入微裂缝的对比用普通混凝土试件以及再生混凝土试件相比,再生混凝土试件表面的弯曲裂缝对混凝土碳化性能的影响要比裂缝宽度对混凝土碳化性能的影响更大.     

砂率对再生混凝土强度及干燥收缩性能影响

试验以不同砂率为变量,研究了100％再生粗骨料取代率C30再生混凝土的强度及干燥收缩性能,并与普通混凝土试件进行对比.试验结果表明,在相同配比条件下随着砂率的增加,新拌混凝土坍落度值有所降低,含气量有所加大,100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土的抗压强度趋于平稳,变化不大;100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土对比强度略有降低;在相同配比条件下随着砂率的增加,100％再生粗骨料混凝土与普通混凝土的干燥收缩长度变化率都略有增加,120 d后趋于平稳,180 d混凝土的干燥收缩长度变化率与砂率呈良好的线性关系.